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肠道菌群与肠道疾病关联机制的研究进展

作者

古又铭 刘梽颍 万佳怡 王一凡 曹苗苗

新疆医科大学 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830011

引言:

肠道菌群,这个看不见却无时无刻不在影响我们健康的微观世界,似乎在身体与环境之间架起了一座桥梁。它不仅与免疫系统、代谢功能紧密相连,也在我们对抗多种肠道疾病的战斗中扮演着举足轻重的角色。我们早已不再是单纯的宿主,而是一个微生物与宿主共生的生态系统。随着对肠道菌群认知的不断深入,它与健康的关系不再是一个单纯的生物学命题,而逐渐渗透进了临床和治疗的广泛领域。然而,肠道菌群与肠道疾病的复杂关联仍未完全明晰,这种模糊性为肠道疾病的防治提出了更高的挑战。近年来,关于肠道菌群调控的技术进展,为我们揭开了一个全新的视野,展示出它在疾病治疗中的巨大潜力。

1.肠道菌群与肠道健康的关系

肠道菌群并不仅仅意味着生物多样性,它是肠道的卫兵。肠道微生物菌群通过调节免疫状态、协助营养吸收、维持肠道屏障完整等保证我们身体的正常状态。菌群失衡也就代表着健康失衡,它是很多种疾病的潜在元凶[1]。

2.当前肠道菌群与肠道疾病关联机制研究中的挑战

2.1 研究技术和方法的局限性

然而,肠道菌群太过于错综复杂,并超出了我们认知范围,高通量测序、代谢组学等技术虽然对菌群组成进行了部分阐释,但也不能精确检测肠道微生物群动态变化的精细细节,其灵敏性和分辨率较差,使得肠道菌群和宿主之间的微妙复杂关系,乃至在疾病发生发展中的作用和机制亦不能被准确地认知[2]。

2.2 肠道菌群与不同类型肠道疾病的复杂关联

肠道菌群与各种肠道疾病之间并不是简单的因果关系。不同的疾病其发病机制、菌群改变的具体情况和菌群改变后影响免疫反应、炎症过程等问题还处于未知状态,例如炎症性肠病、结肠癌等疾病的发生,并非单一菌群的变化,而是各种因素综合作用的结果。目前的研究仅仅处于对菌群的关联性分析阶段,很难揭示足够的因果关系数据,因此,临床的治疗就增加了困难[3]。

3.肠道菌群干预策略与研究方法的突破

3.1 微生态干预对肠道健康的影响

微生态干预疗法为我们维持肠道的微生态平衡提供了新的思路。干预方法包括通过调整饮食、肠道微生态的微生态补充剂、益生元甚至 FMT 的方式(粪便微生物的移植)针对性地调节肠道微生物组[4],增加肠道的菌群多样性,恢复正常的菌群平衡,包括服用益生菌和益生元补充肠内有活性微生物、通过益生元促进和维持优势细菌等,可以帮助降低肠道炎症和修复肠道屏障功能的作用,还可以调节肠道免疫反应以防止或减轻肠道疾病的产生。

3.2 肠道菌群调控技术的发展及应用

近年来随着科学技术突飞猛进的发展,针对肠道菌群的调整技术也在蓬勃发展,基因编辑技术、合成生物学、代谢组学的进步与发展都为肠道菌群的精准调控提供了技术支撑。例如 CRISPR 技术能够精准锁定特定肠道菌,对菌种进行扩增或抑制,直接对菌群结构进行恢复,从而达到调节健康的目的[5]。合成生物学的应用能够设计并构建具有特定功能的微生物,将所构建的微生物在肠道进行移植,从而实现肠道微生物的有益功能的构建。它们可以使肠道疾病从预防到治疗更加个性化,同时给予肠道疾病一个长期稳定的防治路径。代谢组学的应用可以更加全面地了解肠道菌群通过代谢产物调节宿主的生理功能,利用代谢物的分析检测出疾病的潜在生物标志物,为临床早期诊断、精准治疗提供依据。

3.3 肠道菌群与肠道疾病治疗策略的结合

将调控肠道菌群与肠道疾病的治疗相结合,并形成治疗体系中的一个重要的组成部分,肠道菌群的改变也已经应用于临床,肠道菌群失调与多种肠道疾病(如炎症性肠病、肠癌、糖尿病等)密切相关。不同疾病中的肠道菌群可发生特定性的改变,所以对于一些特定疾病的治疗提出了更为精确的临床治疗手段。如炎症性肠病的治疗,粪便微生物移植(fecalmicrobiotaltransplantation,FMT)作为其一项前沿治疗手段,通过从健康人粪便中提取的微生物移植在患者肠内,使其肠道内正常菌群得到恢复,明显改善炎症性肠病患者的临床症状[6]。而对于结肠癌,则研究者通过证实了特定肠道菌群通过代谢途径参与了结肠癌的发生和发展过程。因此,通过改变肠道菌群的组成,抑制有害肠道菌的生存,可能是结肠癌一种有益的辅助治疗策略。将来,肠道菌群的调控会成为整合治疗的一部分,结合现有药物的治疗,取得患者最佳的治疗效果。

结束语:

作为人体健康的重要保障,肠道菌群定会是未来精准医学中不可或缺的一部分,尽管现今有关肠道菌群的系列研究还面临着技术方面的局限性,但是随着对微生态干预策略的开发及肠道菌群调控手段的日渐完善,肠道相关疾病的诊疗必会迎来美好的未来;我们也将站在一个新的医学时代门槛上,在不久的将来定会有新医学的秘密被揭露,也必将为患者提供更高效和个体化治疗的可能,这离不开科学家们勇于钻研和求学不止的坚持。

参考文献:

[1]王慧敏,秦雪梅,刘晓节.脑-肠交互视域下抑郁症与胃肠疾病共病的中西药调节及其机制研究进展[J].中草药,2024,55(1):332-343.

[2]黄燕秋,颜冬惠,王茂鑫,等.肠道菌群与反流性疾病研究进展[J].国际耳鼻咽喉头颈外科杂志,2024,48(04):230-233.

[3]涂诗琴,蒲鹏,高凌云.冠心病与肠道菌群失调的关系及靶向干预机制研究进展[J].心血管病学进展,2024,45(2):145-150.

[4]陈海霞,李泓儒,刘婧怡,等.脊髓损伤后肠道菌群变化及其对脊髓神经炎症影响的研究进展[J].吉林大学学报(医学版),2024,50(6):1751-1756.

[5]王聪聪,张洁,郭梦梦,等.肠道菌群与良性前列腺增生的关系和潜在机制[J].医学新知,2024,34(5):582-592.

[6]罗绽,陈磊.肠道菌群的分子致病机制及营养干预研究进展[J].食品工业科技,2023,44(10):463-468.